TWI409977B - 發光二極體 - Google Patents

Description

發光二極體

本發明涉及一種半導體發光元件，特別涉及一種發光二極體。

發光二極體憑藉其高光效、低能耗、無污染等優點，已被應用於越來越多之場合之中，大有取代傳統光源之趨勢。

發光二極體是通過採用電流激發其發光晶片之方式進行發光。根據所選用之材料，發光二極體之晶片能夠輻射出各種相應之可見光以及不可見光，範圍涵蓋紫外至紅外波段。對於紫外發光晶片而言，其既可搭配RGB(紅綠藍)三色螢光粉使用來合成白光以進行照明，也可以單獨使用來達到殺菌、淨化、探測、固化等目的。

發光二極體基座通常是由合成高分子材料如PPA(聚己二酸丙二醇酯)或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)製成，這樣製造成本低且易成型。然，該等材質對於某些光線之耐性較低，在經過長時間照射之後容易發生黃化甚至於脆裂，造成發光二極體之使用壽命降低。

一種發光二極體，包括基座、安裝基座上之第一引腳及第二引腳 及與第一引腳及第二引腳電連接之發光晶片，該基座包括基底及形成於該基底上之環狀反射杯，該發光晶片設置於基底之表面上，該反射杯之內側壁面圍繞發光晶片設置，該反射杯之內側壁面上覆蓋有保護膜。

該發光二極體由於採用了保護膜對基座之反射杯進行保護，使得反射杯可以不受發光晶片照射影響，是故可防止光線對反射杯照射所帶來之黃化及脆裂之問題。

10‧‧‧基座

11‧‧‧基底

12‧‧‧反射杯

20‧‧‧第一引腳

30‧‧‧第二引腳

22、32‧‧‧接線段

24、34‧‧‧接觸段

26、36‧‧‧連接段

40‧‧‧發光晶片

42‧‧‧金線

50‧‧‧保護膜

51‧‧‧第一保護膜

52‧‧‧第二保護膜

60‧‧‧封裝體

70‧‧‧螢光粉顆粒

80‧‧‧反射顆粒

圖1為本發明一實施例之發光二極體之截面示意圖。

請參閱圖1，示出了本發明一實施例之發光二極體。該發光二極體包括基座10、分別固定於基座10相對兩端之第一引腳20及第二引腳30、安裝於第一引腳20上之發光晶片40、覆蓋基座10內表面之保護膜50及覆蓋發光晶片40之封裝體60。

上述基座10包括基底11及形成基底11上之反射杯12。該反射杯12呈環狀，其中部形成一凹陷部(未標示)。該第一引腳20及第二引腳30均由金屬材料製成，並彎折成U型，分別穿置於基座10之基底11之相對兩端。第一引腳20與第二引腳30相互隔開以避免短路。第一引腳20及第二引腳30均包括位於基底11底面之接觸段24、34、位於基底11頂面且暴露於凹陷部內之接線段22、32及連接接觸段24、34及接線段22、32之連接段26、36。該接觸段24、34用於與外部之電路(圖未示)連接以將電能輸入進發光二極體內。該接線段22、32用於與發光晶片40電連接，以驅動發光晶片40發 光。該接線段22、32平行於接觸段24、34且垂直於連接段26、36。該基座10可以由LCP(Liquid Crystal Polymer，即液晶高分子)材料一體製成，也可以為不同材料分開製造，比如該基座10之反射杯12由LCP材料製成，而基底11為矽基板、塑膠基板或陶瓷基板。另外，在製作中，該LCP材料中可以混入塑膠(Plastic)粒子、陶瓷(Ceramic)粒子或者高揮發性溶液。

上述發光晶片40容置於該基座10之反射杯12內，並固定於第一引腳20之接線段22表面上，其是由氮化鎵、氮化銦鎵等半導體化合材料所製成。該發光晶片40在通電之後可發射出各種可見光或者不可見光，如黃光、藍光及紫外光等。該發光晶片40通過二金線42分別連接至第一引腳20及第二引腳30之接線段22、32以實現電性導通。當然，發光晶片40也可採用倒裝(flip-chip)之方式直接固定於第一引腳20及第二引腳30之接線段22、32表面，而無需使用金線42。

上述保護膜50包括覆蓋於反射杯12之內側壁面上之第一保護膜51，及貼設於基底11頂面上之第二保護膜52。該第一保護膜51覆蓋反射杯12之整個內側壁面。該第二保護膜52設置於該發光晶片40底部，並由第一引腳20表面延伸至第二引腳30之表面以覆蓋第一引腳20與第二引腳30之間暴露出之基底11頂面。該保護膜50是一種反射膜，其較佳地由二氧化鈦製成，也可以由二氧化矽、氮化矽等玻璃類或陶瓷類材料所製成。在本實施例中，該保護膜50將直接暴露在發光晶片40照射範圍內之基座10之表面均對應覆蓋。在其他實施例中，可以理解地，根據具體情況需要，該保護膜50 可以僅包括覆蓋於反射杯12之內側壁面上之第一保護膜51，或者僅包括貼設於基底11頂面上之第二保護膜52。經由保護膜50之反射，發光晶片40朝向基座10發出之光線可被有效地被反射而最終射出，進而提升光利用率。並且，採用上述材料製成之保護膜50對於紫外波段之光線有著較高之反射率，是故可將發光晶片40發出光線中之紫外線有效地進行反射，從而保護位於保護膜50背面之基座10。特別地，當基座10採用上述LCP材料製造時，其對於紫外線之耐性較低，是故更需要保護膜50之保護作用。由於保護膜50之反射率較高(可達到99%以上)，是故僅有非常少量之光透射過該保護膜50到達至基座10表面，從而確保基座10基本不會受光線影響而致黃化或者脆裂。另外，採用LCP材料製成之基座10之耐熱性較好，可進一步延長基座10之使用壽命。

上述封裝體60填滿反射杯12之凹陷部內以保護位於凹陷部內之發光晶片40。封裝體60由聚碳酸酯或者聚甲基丙烯酸甲酯等透明材料所製成。封裝體60內可以均勻地摻雜有螢光粉顆粒70。該螢光粉顆粒70可由釔鋁石榴石、氮化物、氮氧化物、矽酸鹽等螢光材料所製成，具體取決於實際之光色需求。

為進一步提升光利用率，使更多之光線能夠照射到螢光粉顆粒70上，該封裝體60內還摻雜有反射顆粒80。該反射顆粒80可由雲母、二氧化鈦、氧化鋅等對於光線有較高反射率之材料製成，其粒徑介於0.1μm~0.3μm之間。通過反射顆粒80之反射，可改變原本未經過螢光粉顆粒70之光線之光路，使其有一定幾率照射到螢光粉顆粒70上。是故，發光二極體之出光效率相應地得到了提升 。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧基座

11‧‧‧基底

12‧‧‧反射杯

20‧‧‧第一引腳

30‧‧‧第二引腳

22、32‧‧‧接線段

24、34‧‧‧接觸段

26、36‧‧‧連接段

40‧‧‧發光晶片

42‧‧‧金線

50‧‧‧保護膜

51‧‧‧第一保護膜

52‧‧‧第二保護膜

60‧‧‧封裝體

70‧‧‧螢光粉顆粒

80‧‧‧反射顆粒

Claims (7)

1. 一種發光二極體，包括基座、安裝基座上之第一引腳及第二引腳及與第一引腳及第二引腳電連接之發光晶片，該基座包括基底及形成於該基底上之環狀反射杯，該發光晶片設置於基底之表面上，該反射杯之內側壁面圍繞發光晶片設置，其改良在於：該反射杯之內側壁面上覆蓋有保護膜，該基底對應設置發光晶片之表面上設置有另一保護膜，該另一保護膜設置於發光晶片底部，該第一引腳與第二引腳間隔設置，該另一保護膜覆蓋第一引腳與第二引腳之間暴露出之基底表面，該保護膜及另一保護膜為反射膜。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，還包括覆蓋發光晶片之封裝體，該封裝體填充於該反射杯內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體，其中該封裝體內摻雜有螢光粉顆粒。
4. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體，其中該封裝體內摻雜有反射顆粒，反射顆粒由二氧化鈦、雲母或氧化鋅製成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該保護膜及另一保護膜由二氧化鈦製成。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之發光二極體，其中該基座由液晶高分子材料一體製成。
7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之發光二極體，其中該反射杯由液晶高分子材料一體製成。